處理硫酸廢水
❶ 如何處理廢硫酸水
硫酸在化工、鋼鐵等行業廣泛應用。在許多生產過程中，硫酸的利用率很低，大量的硫酸隨同含酸廢水排放出去。這些廢水如不經過處理而排放到環境中，不僅會使水體或土壤酸化，對生態環境造成危害，而且浪費大量資源。近年來許多國家已經制定了嚴格的排放標准，與此同時，先進的治理技術也在世界各地迅速發展起來。
廢硫酸和硫酸廢水除具有酸性外，還含有大量的雜質。根據廢酸、廢水組成和治理目標的差異，目前國內外採用的治理方法大致可分為3大類：回收再用、綜合利用和中和處理。
1 廢硫酸的回收再用
廢硫酸中硫酸濃度較高，可經處理後回收再用。處理主要是去除廢硫酸中的雜質，同時對硫酸增濃。處理方法有濃縮法、氧化法、萃取法和結晶法等。
1.1 濃縮法
該法是在加熱濃縮廢稀硫酸的過程中，使其中的有機物發生氧化、聚合等反應，轉變為深色膠狀物或懸浮物後過濾除去，從而達到去除雜質、濃縮稀硫酸的雙重目的。這類方法應用較廣泛，技術較成熟。在普遍應用高溫濃縮法的基礎上又發展了較為先進的低溫濃縮法，下面分別加以介紹。
1.1.1 高溫濃縮法
淄博化工廠三氯乙醛生產過程中有廢硫酸產生，其中H2SO4質量分數為65%～75%、三氯乙醛質量分數為1%～3%、其它有機雜質的質量分數為1%。該廠將其沉澱過濾後，用煤直接加熱蒸餾，回收的濃硫酸無色透明，H2SO4質量分數大於95%，無三氯乙醛檢出，而沉澱物經鹼解、蒸餾和過濾後可回收氯仿。該廠廢硫酸處理量為4000t/a，回收硫酸創利潤55萬元/a〔1〕。
日本木村-大同化工機械公司的廢硫酸濃縮法是用搪玻璃管升膜蒸發和分段真空蒸發相結合，將廢硫酸中H2SO4的質量分數從10%～40%濃縮到95%，其工藝可分為3段，前兩段採用不透性石墨管加熱器蒸發濃縮，後一段採用搪玻璃管升膜蒸發器濃縮，在每一段中H2SO4質量分數漸次升高，分別達到60%、80%和95%。加熱過程採用高溫熱載體，溫度為150～220℃，可將有機物轉變為不溶性物質，然後過濾除去，該工藝以2t/h的規模進行中試，5a運轉良好。該工藝適應能力很強，可用於含多種有機雜質的廢硫酸的處理〔2〕。
1.1.2 低溫濃縮法
高溫濃縮法的缺點在於：硫酸的強腐蝕性和酸霧對設備和操作人員的危害很大，實際操作非常麻煩。因此，近年來開發出了一種改進的濃縮法，稱為汽液分離型非揮發性溶液濃縮法(簡稱WCG法)〔3〕。
WCG法的原理和工藝如下：將廢稀硫酸由儲槽用耐酸泵打入循環濃縮塔濃縮，然後經換熱器加熱後進入造霧器和擴散器強迫霧化並進一步強迫汽化，分離後的氣體經高度除霧後進入氣體凈化器，凈化後排放。分離後的酸液再度回到循環濃縮塔，經反復循環濃縮蒸餾，達到濃度要求後，用泵打入濃硫酸儲罐。濃硫酸可作為生產原料再利用。其工藝流程見圖1。
WCG法濃縮裝置主要由換熱器、循環濃縮塔和引風機組成。換熱器材質為石墨，濃縮塔材質為復合聚丙烯，泵及引風機均為耐酸設備。
該法與高溫濃縮法相比，蒸發溫度低(50～60℃)，蒸汽消耗量少，費用低(濃縮每噸稀硫酸耗電和蒸汽的費用約為30～60元)。上海染化五廠生產分散深藍H-GL產生的稀硫酸(H2SO4質量分數為20%)，上海染化八廠、武漢染料廠、濟寧染料廠生產染料中間體產生的稀硫酸，採用WCG法濃縮，都取得了明顯的效果。
用WCG法濃縮稀硫酸應注意以下幾點：
(1)在濃縮過程中若有固體物析出，會影響傳熱效果和廢酸的分離；
(2)該裝置非密閉，廢酸中若有揮發性物質，會影響工作環境；
(3)裝置的主體材料為復合聚丙烯，工作溫度受主體材料的限制，不能超過80℃；
(4)該法僅適用於H2SO4質量分數小於60%的稀硫酸。
1.2 氧化法
該法應用已久，原理是用氧化劑在適當的條件下將廢硫酸中的有機雜質氧化分解，使其轉變為二氧化碳、水、氮的氧化物等從硫酸中分離出去，從而使廢硫酸凈化回收。常用的氧化劑有過氧化氫、硝酸、高氯酸、次氯酸、硝酸鹽、臭氧等。每種氧化劑都有其優點和局限性。
天津染料八廠採用硝酸為氧化劑對蒽醌硝化廢酸進行氧化處理〔2，4〕，其操作過程為：將廢酸稀釋至H2SO4質量分數為30%，使所含的二硝基蒽醌最大限度地析出，經過濾槽真空抽濾後廢酸進入升膜列管式蒸發器，在112℃、88.1kPa條件下濃縮，在旋液分離器中分離水蒸氣和酸(此時H2SO4質量分數約為70%)，廢酸再流入鑄鐵濃縮釜(280～310℃，真空度為6.67～13.34kPa)，用噴射泵帶出水蒸氣，使H2SO4質量分數達到93%，然後流入搪瓷氧化缸，加入濃硝酸(HNO3質量分數為65%)進行氧化處理，至硫酸呈淺黃色。反應中產生的一氧化氮氣體用鹼液吸收。
硫酸在高濃度(H2SO4質量分數為97%～98%)和高溫條件下也具有較強的氧化性，它可以將有機物較為徹底地氧化掉。例如處理苯繞蒽酮廢酸、分散藍廢酸及分散黃廢酸時，將廢酸加熱至320～330℃，把有機物氧化掉，部分硫酸被還原成二氧化硫。這種方法由於硫酸濃度和溫度太高，有大量的酸霧產生，會造成環境污染，同時還要消耗一定量的硫酸，使硫酸收率降低，因此其應用受到很大限制。
1.3 萃取法
萃取法是用有機溶劑與廢硫酸充分接觸，使廢酸中的雜質轉移到溶劑中來。對於萃取劑的要求是：
(1)對於硫酸是惰性的，不與硫酸起化學反應也不溶於硫酸；
(2)廢酸中的雜質在萃取劑和硫酸中有很高的分配系數；
(3)價格便宜，容易得到；
(4)容易和雜質分離，反萃時損失小。
常見的萃取劑有苯類(甲苯、硝基苯、氯苯)、酚類(雜酚油、粗二苯酚)、鹵化烴類(三氯乙烷、二氯乙烷)、異丙醚和N-503等。
大連染料八廠用氯苯對含二硝基氯苯和對硝基氯苯的廢硫酸進行一級萃取，使廢水中的有機物含量由30000～50000 mg/L下降到200～250mg/L〔2〕。濟南鋼鐵廠焦化分廠用廉價的C-I萃取劑和P-I吸附劑處理該廠的再生硫酸也得到了良好的效果〔5〕。該工藝是將再生硫酸經C-I萃取劑萃取分離後再依次用P-I吸附劑和活性炭吸附處理得到純凈的再生硫酸。為防止腐蝕，萃取罐和吸附罐用鉛作內襯。該廠廢硫酸處理量為500t/a，回收硫酸250t，價值7.5萬元。
與其它方法相比，萃取法的技術要求較高，萃取劑要同時滿足上述4項要求並不容易，而且運行費用也較高。
1.4 結晶法
當廢硫酸中含有大量的有機或無機雜質時，根據其特性可考慮選擇結晶沉澱的方法除去雜質。
如南京軋鋼廠醯洗工序排放的廢硫酸中含有大量的硫酸亞鐵，可採用濃縮-結晶-過濾的工藝來處理〔6〕。經過濾除去硫酸亞鐵後的酸液可返回鋼材酸洗工序繼續使用。
重慶某化工廠將H2SO4質量分數為17%的鈦白廢酸在常壓下濃縮、析出的結晶熟化後過濾，濾渣經打漿及洗滌後即為回收的硫酸亞鐵。濾液再在93.4kPa真空度下濃縮結晶過濾，可得到H2SO4質量分數為80%～85%的濃硫酸，第二次過濾的濾渣也轉至打漿工序回收硫酸亞鐵〔7〕。
2 廢硫酸及含硫酸廢水的綜合利用
從生產中排出的廢硫酸或含硫酸廢水，如果在原工序中已無法再直接使用，可以考慮用於對硫酸質量要求不高的其它生產工序中，這樣既節約資源，又減少廢酸的排放量。另外，一些以硫酸為原料的生產工藝，若對硫酸中的雜質要求不嚴，也可直接用廢硫酸或將廢硫酸稍加處理後用作原料。
例如Belenkov.D.A利用硫酸廠含砷5.2g/L的廢酸液，分別加入8.78g/L Cr2O3、3.26g/L ZnO、3.00g/L CuCO3製成木材防腐液，該溶液的pH為1.7，松材經該液浸泡後能有效地防止黴菌的生長〔8〕。匈牙利Toth、Andras等人嘗試用煉油廠的硫酸廢水與褐煤飛灰混合反應，再加入水後與卜蘭特水泥混合，生產具有高強度的混凝土，可用於鋪路及建築行業〔9〕。
Shimko,I.G.利用含硫酸的廢氣洗滌水與粘膠纖維廠排放的含Al(OH)3的污泥反應，生產Al2(SO4)3，用作水處理的混凝劑。該法中硫酸鋁的回收率為85%～95%〔10〕。溫州染化總廠利用明礬礦渣與廢硫酸為原料，生產工業級硫酸鋁，其工藝流程見圖2〔11〕。
此外，許多硫酸鹽工業品也可用廢硫酸或硫酸廢水進行生產。如印度的Mokanty、Bibhupada等人利用洗滌劑廠的含硫酸廢水在反應塔中與銅粒和銅屑反應，溶液經結晶過濾後可製得硫酸銅晶體〔12〕。
濟寧第二化工廠利用廢硫酸(H2SO4質量分數為20%)與菱錳礦或軟錳礦反應製取工業級硫酸錳，其工藝流程如下：菱錳礦或軟錳礦與廢硫酸混合進行酸解，將酸解後的料液壓濾。濾渣經打漿和壓濾後以廢渣的形式排放，洗液返回酸解工序。濾液經去除雜質、過濾、蒸發結晶、離心分離和乾燥後即製得產品硫酸錳〔13〕。
用氨中和廢硫酸可製取硫酸銨肥料。廢酸中的有機雜質一般在製得硫酸銨後除去，脫除雜質的方法主要有萃取法、氧化法、鹽析法、凝聚法和離子交換法等。
3 廢硫酸及含硫酸廢水的中和處理
對於硫酸濃度很低，水量較大的廢水，由於回收硫酸的價值不高，也難以進行綜合利用，可用石灰或廢鹼進行中和，使其達到排放標准或有利於後續的處理。
以上海硫酸廠為例，該廠每天排放3600t含硫酸的廢水，pH為2.6，其中還含有少量的砷、氟等。該廠用電石泥(主要成分為Ca(OH)2)進行中和，以聚丙烯醯胺為混凝劑，以Rs為氧化劑，採用中和-混凝沉澱-氧化工藝治理該廢水，既中和了酸，又去除了氟、砷等，出水達到排放標准〔14〕。
4 結束語
除上述幾種常用方法外，廢硫酸及含硫酸廢水的處理還有電解法、冷凍法、熱解法、滲析法、氣提法等〔16～19〕，但在我國，濃縮回收法及中和處理法目前仍是應用最廣的方法。在生產中，應根據廢硫酸或含硫酸廢水的濃度、所含雜質的組成來選擇回收或處理方法。特別是對精細化工行業產生的廢硫酸或硫酸廢水來說，由於所含的有機雜質成分極為復雜，硫酸的濃度變化很大，而處理量不大，這就更要注意根據具體情況選擇投資較小、收效較大的方法。
❷ 廢硫酸如何處理
硫酸在化工、鋼鐵等行業廣泛應用。在許多生產過程中，硫酸的利用率很低，大量的硫酸隨同含酸廢水排放出去。這些廢水如不經過處理而排放到環境中，不僅會使水體或土壤酸化，對生態環境造成危害，而且浪費大量資源。近年來許多國家已經制定了嚴格的排放標准，與此同時，先進的治理技術也在世界各地迅速發展起來。
廢硫酸和硫酸廢水除具有酸性外，還含有大量的雜質。根據廢酸、廢水組成和治理目標的差異，目前國內外採用的治理方法大致可分為3大類：回收再用、綜合利用和中和處理。
1 廢硫酸的回收再用
廢硫酸中硫酸濃度較高，可經處理後回收再用。處理主要是去除廢硫酸中的雜質，同時對硫酸增濃。處理方法有濃縮法、氧化法、萃取法和結晶法等。
1.1 濃縮法
該法是在加熱濃縮廢稀硫酸的過程中，使其中的有機物發生氧化、聚合等反應，轉變為深色膠狀物或懸浮物後過濾除去，從而達到去除雜質、濃縮稀硫酸的雙重目的。這類方法應用較廣泛，技術較成熟。在普遍應用高溫濃縮法的基礎上又發展了較為先進的低溫濃縮法，下面分別加以介紹。
1.1.1 高溫濃縮法
淄博化工廠三氯乙醛生產過程中有廢硫酸產生，其中H2SO4質量分數為65%～75%、三氯乙醛質量分數為1%～3%、其它有機雜質的質量分數為1%。該廠將其沉澱過濾後，用煤直接加熱蒸餾，回收的濃硫酸無色透明，H2SO4質量分數大於95%，無三氯乙醛檢出，而沉澱物經鹼解、蒸餾和過濾後可回收氯仿。該廠廢硫酸處理量為4000t/a，回收硫酸創利潤55萬元/a〔1〕。
日本木村-大同化工機械公司的廢硫酸濃縮法是用搪玻璃管升膜蒸發和分段真空蒸發相結合，將廢硫酸中H2SO4的質量分數從10%～40%濃縮到95%，其工藝可分為3段，前兩段採用不透性石墨管加熱器蒸發濃縮，後一段採用搪玻璃管升膜蒸發器濃縮，在每一段中H2SO4質量分數漸次升高，分別達到60%、80%和95%。加熱過程採用高溫熱載體，溫度為150～220℃，可將有機物轉變為不溶性物質，然後過濾除去，該工藝以2t/h的規模進行中試，5a運轉良好。該工藝適應能力很強，可用於含多種有機雜質的廢硫酸的處理〔2〕。
1.1.2 低溫濃縮法
高溫濃縮法的缺點在於：硫酸的強腐蝕性和酸霧對設備和操作人員的危害很大，實際操作非常麻煩。因此，近年來開發出了一種改進的濃縮法，稱為汽液分離型非揮發性溶液濃縮法(簡稱WCG法)〔3〕。
WCG法的原理和工藝如下：將廢稀硫酸由儲槽用耐酸泵打入循環濃縮塔濃縮，然後經換熱器加熱後進入造霧器和擴散器強迫霧化並進一步強迫汽化，分離後的氣體經高度除霧後進入氣體凈化器，凈化後排放。分離後的酸液再度回到循環濃縮塔，經反復循環濃縮蒸餾，達到濃度要求後，用泵打入濃硫酸儲罐。濃硫酸可作為生產原料再利用。其工藝流程見圖1。
WCG法濃縮裝置主要由換熱器、循環濃縮塔和引風機組成。換熱器材質為石墨，濃縮塔材質為復合聚丙烯，泵及引風機均為耐酸設備。
該法與高溫濃縮法相比，蒸發溫度低(50～60℃)，蒸汽消耗量少，費用低(濃縮每噸稀硫酸耗電和蒸汽的費用約為30～60元)。上海染化五廠生產分散深藍H-GL產生的稀硫酸(H2SO4質量分數為20%)，上海染化八廠、武漢染料廠、濟寧染料廠生產染料中間體產生的稀硫酸，採用WCG法濃縮，都取得了明顯的效果。
用WCG法濃縮稀硫酸應注意以下幾點：
(1)在濃縮過程中若有固體物析出，會影響傳熱效果和廢酸的分離；
(2)該裝置非密閉，廢酸中若有揮發性物質，會影響工作環境；
(3)裝置的主體材料為復合聚丙烯，工作溫度受主體材料的限制，不能超過80℃；
(4)該法僅適用於H2SO4質量分數小於60%的稀硫酸。
1.2 氧化法
該法應用已久，原理是用氧化劑在適當的條件下將廢硫酸中的有機雜質氧化分解，使其轉變為二氧化碳、水、氮的氧化物等從硫酸中分離出去，從而使廢硫酸凈化回收。常用的氧化劑有過氧化氫、硝酸、高氯酸、次氯酸、硝酸鹽、臭氧等。每種氧化劑都有其優點和局限性。
天津染料八廠採用硝酸為氧化劑對蒽醌硝化廢酸進行氧化處理〔2，4〕，其操作過程為：將廢酸稀釋至H2SO4質量分數為30%，使所含的二硝基蒽醌最大限度地析出，經過濾槽真空抽濾後廢酸進入升膜列管式蒸發器，在112℃、88.1kPa條件下濃縮，在旋液分離器中分離水蒸氣和酸(此時H2SO4質量分數約為70%)，廢酸再流入鑄鐵濃縮釜(280～310℃，真空度為6.67～13.34kPa)，用噴射泵帶出水蒸氣，使H2SO4質量分數達到93%，然後流入搪瓷氧化缸，加入濃硝酸(HNO3質量分數為65%)進行氧化處理，至硫酸呈淺黃色。反應中產生的一氧化氮氣體用鹼液吸收。
硫酸在高濃度(H2SO4質量分數為97%～98%)和高溫條件下也具有較強的氧化性，它可以將有機物較為徹底地氧化掉。例如處理苯繞蒽酮廢酸、分散藍廢酸及分散黃廢酸時，將廢酸加熱至320～330℃，把有機物氧化掉，部分硫酸被還原成二氧化硫。這種方法由於硫酸濃度和溫度太高，有大量的酸霧產生，會造成環境污染，同時還要消耗一定量的硫酸，使硫酸收率降低，因此其應用受到很大限制。
1.3 萃取法
萃取法是用有機溶劑與廢硫酸充分接觸，使廢酸中的雜質轉移到溶劑中來。對於萃取劑的要求是：
(1)對於硫酸是惰性的，不與硫酸起化學反應也不溶於硫酸；
(2)廢酸中的雜質在萃取劑和硫酸中有很高的分配系數；
(3)價格便宜，容易得到；
(4)容易和雜質分離，反萃時損失小。
常見的萃取劑有苯類(甲苯、硝基苯、氯苯)、酚類(雜酚油、粗二苯酚)、鹵化烴類(三氯乙烷、二氯乙烷)、異丙醚和N-503等。
大連染料八廠用氯苯對含二硝基氯苯和對硝基氯苯的廢硫酸進行一級萃取，使廢水中的有機物含量由30000～50000 mg/L下降到200～250mg/L〔2〕。濟南鋼鐵廠焦化分廠用廉價的C-I萃取劑和P-I吸附劑處理該廠的再生硫酸也得到了良好的效果〔5〕。該工藝是將再生硫酸經C-I萃取劑萃取分離後再依次用P-I吸附劑和活性炭吸附處理得到純凈的再生硫酸。為防止腐蝕，萃取罐和吸附罐用鉛作內襯。該廠廢硫酸處理量為500t/a，回收硫酸250t，價值7.5萬元。
與其它方法相比，萃取法的技術要求較高，萃取劑要同時滿足上述4項要求並不容易，而且運行費用也較高。
1.4 結晶法
當廢硫酸中含有大量的有機或無機雜質時，根據其特性可考慮選擇結晶沉澱的方法除去雜質。
如南京軋鋼廠醯洗工序排放的廢硫酸中含有大量的硫酸亞鐵，可採用濃縮-結晶-過濾的工藝來處理〔6〕。經過濾除去硫酸亞鐵後的酸液可返回鋼材酸洗工序繼續使用。
重慶某化工廠將H2SO4質量分數為17%的鈦白廢酸在常壓下濃縮、析出的結晶熟化後過濾，濾渣經打漿及洗滌後即為回收的硫酸亞鐵。濾液再在93.4kPa真空度下濃縮結晶過濾，可得到H2SO4質量分數為80%～85%的濃硫酸，第二次過濾的濾渣也轉至打漿工序回收硫酸亞鐵〔7〕。
2 廢硫酸及含硫酸廢水的綜合利用
從生產中排出的廢硫酸或含硫酸廢水，如果在原工序中已無法再直接使用，可以考慮用於對硫酸質量要求不高的其它生產工序中，這樣既節約資源，又減少廢酸的排放量。另外，一些以硫酸為原料的生產工藝，若對硫酸中的雜質要求不嚴，也可直接用廢硫酸或將廢硫酸稍加處理後用作原料。
例如Belenkov.D.A利用硫酸廠含砷5.2g/L的廢酸液，分別加入8.78g/L Cr2O3、3.26g/L ZnO、3.00g/L CuCO3製成木材防腐液，該溶液的pH為1.7，松材經該液浸泡後能有效地防止黴菌的生長〔8〕。匈牙利Toth、Andras等人嘗試用煉油廠的硫酸廢水與褐煤飛灰混合反應，再加入水後與卜蘭特水泥混合，生產具有高強度的混凝土，可用於鋪路及建築行業〔9〕。
Shimko,I.G.利用含硫酸的廢氣洗滌水與粘膠纖維廠排放的含Al(OH)3的污泥反應，生產Al2(SO4)3，用作水處理的混凝劑。該法中硫酸鋁的回收率為85%～95%〔10〕。溫州染化總廠利用明礬礦渣與廢硫酸為原料，生產工業級硫酸鋁，其工藝流程見圖2〔11〕。
此外，許多硫酸鹽工業品也可用廢硫酸或硫酸廢水進行生產。如印度的Mokanty、Bibhupada等人利用洗滌劑廠的含硫酸廢水在反應塔中與銅粒和銅屑反應，溶液經結晶過濾後可製得硫酸銅晶體〔12〕。
濟寧第二化工廠利用廢硫酸(H2SO4質量分數為20%)與菱錳礦或軟錳礦反應製取工業級硫酸錳，其工藝流程如下：菱錳礦或軟錳礦與廢硫酸混合進行酸解，將酸解後的料液壓濾。濾渣經打漿和壓濾後以廢渣的形式排放，洗液返回酸解工序。濾液經去除雜質、過濾、蒸發結晶、離心分離和乾燥後即製得產品硫酸錳〔13〕。
用氨中和廢硫酸可製取硫酸銨肥料。廢酸中的有機雜質一般在製得硫酸銨後除去，脫除雜質的方法主要有萃取法、氧化法、鹽析法、凝聚法和離子交換法等。
3 廢硫酸及含硫酸廢水的中和處理
對於硫酸濃度很低，水量較大的廢水，由於回收硫酸的價值不高，也難以進行綜合利用，可用石灰或廢鹼進行中和，使其達到排放標准或有利於後續的處理。
以上海硫酸廠為例，該廠每天排放3600t含硫酸的廢水，pH為2.6，其中還含有少量的砷、氟等。該廠用電石泥(主要成分為Ca(OH)2)進行中和，以聚丙烯醯胺為混凝劑，以Rs為氧化劑，採用中和-混凝沉澱-氧化工藝治理該廢水，既中和了酸，又去除了氟、砷等，出水達到排放標准〔14〕。
4 結束語
除上述幾種常用方法外，廢硫酸及含硫酸廢水的處理還有電解法、冷凍法、熱解法、滲析法、氣提法等〔16～19〕，但在我國，濃縮回收法及中和處理法目前仍是應用最廣的方法。在生產中，應根據廢硫酸或含硫酸廢水的濃度、所含雜質的組成來選擇回收或處理方法。特別是對精細化工行業產生的廢硫酸或硫酸廢水來說，由於所含的有機雜質成分極為復雜，硫酸的濃度變化很大，而處理量不大，這就更要注意根據具體情況選擇投資較小、收效較大的方法。
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❸ 如何處理含廢硫酸的污水
1 濃縮法
該法是在加熱濃縮廢稀硫酸的過程中,使其中的有機物發生氧化、聚合等反應,轉變為深色膠狀物或懸浮物後過濾除去,從而達到去除雜質、濃縮稀硫酸的雙重目的.這類方法應用較廣泛,技術較成熟.在普遍應用高溫濃縮法的基礎上又發展了較為先進的低溫濃縮法,下面分別加以介紹.
1.1 高溫濃縮法
淄博化工廠三氯乙醛生產過程中有廢硫酸產生,其中H2SO4質量分數為65%～75%、三氯乙醛質量分數為1%～3%、其它有機雜質的質量分數為1%.該廠將其沉澱過濾後,用煤直接加熱蒸餾,回收的濃硫酸無色透明,H2SO4質量分數大於95%,無三氯乙醛檢出,而沉澱物經鹼解、蒸餾和過濾後可回收氯仿.該廠廢硫酸處理量為4000t/a,回收硫酸創利潤55萬元/a.
日本木村-大同化工機械公司的廢硫酸濃縮法是用搪玻璃管升膜蒸發和分段真空蒸發相結合,將廢硫酸中H2SO4的質量分數從10%～40%濃縮到95%,其工藝可分為3段,前兩段採用不透性石墨管加熱器蒸發濃縮,後一段採用搪玻璃管升膜蒸發器濃縮,在每一段中H2SO4質量分數漸次升高,分別達到60%、80%和95%.加熱過程採用高溫熱載體,溫度為150～220℃,可將有機物轉變為不溶性物質,然後過濾除去,該工藝以2t/h的規模進行中試,5a運轉良好.該工藝適應能力很強,可用於含多種有機雜質的廢硫酸的處理.
1.2 低溫濃縮法
高溫濃縮法的缺點在於：硫酸的強腐蝕性和酸霧對設備和操作人員的危害很大,實際操作非常麻煩.因此,近年來開發出了一種改進的濃縮法,稱為汽液分離型非揮發性溶液濃縮法(簡稱WCG法).
WCG法的原理和工藝如下：將廢稀硫酸由儲槽用耐酸泵打入循環濃縮塔濃縮,然後經換熱器加熱後進入造霧器和擴散器強迫霧化並進一步強迫汽化,分離後的氣體經高度除霧後進入氣體凈化器,凈化後排放.分離後的酸液再度回到循環濃縮塔,經反復循環濃縮蒸餾,達到濃度要求後,用泵打入濃硫酸儲罐.濃硫酸可作為生產原料再利用.其工藝流程見圖1.
WCG法濃縮裝置主要由換熱器、循環濃縮塔和引風機組成.換熱器材質為石墨,濃縮塔材質為復合聚丙烯,泵及引風機均為耐酸設備.
該法與高溫濃縮法相比,蒸發溫度低(50～60℃),蒸汽消耗量少,費用低(濃縮每噸稀硫酸耗電和蒸汽的費用約為30～60元).上海染化五廠生產分散深藍H-GL產生的稀硫酸(H2SO4質量分數為20%),上海染化八廠、武漢染料廠、濟寧染料廠生產染料中間體產生的稀硫酸,採用WCG法濃縮,都取得了明顯的效果.
用WCG法濃縮稀硫酸應注意以下幾點：
(1)在濃縮過程中若有固體物析出,會影響傳熱效果和廢酸的分離；
(2)該裝置非密閉,廢酸中若有揮發性物質,會影響工作環境；
(3)裝置的主體材料為復合聚丙烯,工作溫度受主體材料的限制,不能超過80℃；
(4)該法僅適用於H2SO4質量分數小於60%的稀硫酸.
2 氧化法
該法應用已久,原理是用氧化劑在適當的條件下將廢硫酸中的有機雜質氧化分解,使其轉變為二氧化碳、水、氮的氧化物等從硫酸中分離出去,從而使廢硫酸凈化回收.常用的氧化劑有過氧化氫、硝酸、高氯酸、次氯酸、硝酸鹽、臭氧等.每種氧化劑都有其優點和局限性.
天津染料八廠採用硝酸為氧化劑對蒽醌硝化廢酸進行氧化處理,其操作過程為：將廢酸稀釋至H2SO4質量分數為30%,使所含的二硝基蒽醌最大限度地析出,經過濾槽真空抽濾後廢酸進入升膜列管式蒸發器,在112℃、88.1kPa條件下濃縮,在旋液分離器中分離水蒸氣和酸(此時H2SO4質量分數約為70%),廢酸再流入鑄鐵濃縮釜(280～310℃,真空度為6.67～13.34kPa),用噴射泵帶出水蒸氣,使H2SO4質量分數達到93%,然後流入搪瓷氧化缸,加入濃硝酸(HNO3質量分數為65%)進行氧化處理,至硫酸呈淺黃色.反應中產生的一氧化氮氣體用鹼液吸收.
硫酸在高濃度(H2SO4質量分數為97%～98%)和高溫條件下也具有較強的氧化性,它可以將有機物較為徹底地氧化掉.例如處理苯繞蒽酮廢酸、分散藍廢酸及分散黃廢酸時,將廢酸加熱至320～330℃,把有機物氧化掉,部分硫酸被還原成二氧化硫.這種方法由於硫酸濃度和溫度太高,有大量的酸霧產生,會造成環境污染,同時還要消耗一定量的硫酸,使硫酸收率降低,因此其應用受到很大限制.
3 萃取法
萃取法是用有機溶劑與廢硫酸充分接觸,使廢酸中的雜質轉移到溶劑中來.對於萃取劑的要求是：
(1)對於硫酸是惰性的,不與硫酸起化學反應也不溶於硫酸；
(2)廢酸中的雜質在萃取劑和硫酸中有很高的分配系數；
(3)價格便宜,容易得到；
(4)容易和雜質分離,反萃時損失小.
常見的萃取劑有苯類(甲苯、硝基苯、氯苯)、酚類(雜酚油、粗二苯酚)、鹵化烴類(三氯乙烷、二氯乙烷)、異丙醚和N-503等.
大連染料八廠用氯苯對含二硝基氯苯和對硝基氯苯的廢硫酸進行一級萃取,使廢水中的有機物含量由30000～50000 mg/L下降到200～250mg/L.濟南鋼鐵廠焦化分廠用廉價的C-I萃取劑和P-I吸附劑處理該廠的再生硫酸也得到了良好的效果.該工藝是將再生硫酸經C-I萃取劑萃取分離後再依次用P-I吸附劑和活性炭吸附處理得到純凈的再生硫酸.為防止腐蝕,萃取罐和吸附罐用鉛作內襯.該廠廢硫酸處理量為500t/a,回收硫酸250t,價值7.5萬元.
與其它方法相比,萃取法的技術要求較高,萃取劑要同時滿足上述4項要求並不容易,而且運行費用也較高.
4 結晶法
當廢硫酸中含有大量的有機或無機雜質時,根據其特性可考慮選擇結晶沉澱的方法除去雜質.
如南京軋鋼廠醯洗工序排放的廢硫酸中含有大量的硫酸亞鐵,可採用濃縮-結晶-過濾的工藝來處理.經過濾除去硫酸亞鐵後的酸液可返回鋼材酸洗工序繼續使用.
重慶某化工廠將H2SO4質量分數為17%的鈦白廢酸在常壓下濃縮、析出的結晶熟化後過濾,濾渣經打漿及洗滌後即為回收的硫酸亞鐵.濾液再在93.4kPa真空度下濃縮結晶過濾,可得到H2SO4質量分數為80%～85%的濃硫酸,第二次過濾的濾渣也轉至打漿工序回收硫酸亞鐵
❹ 含硫酸的酸性廢水處理方法
常用的方法有：酸、鹼廢水相互中和，投葯中和和過濾中和法等。 (一)酸、鹼廢水(或廢渣)中和法
(1)酸鹼廢水的相互中和可根據當量定律定量計算： NaVa=NbVb 其中：Na、Nb分別為酸鹼的當量濃度；Va、Vb分別為酸鹼溶液的體積。 中和過程中，酸鹼雙方的當量數恰好相等時稱為中和反應的等當點。 強酸、強鹼的中和達到等當點時，由於所生成的強酸強鹼鹽不發生水解，因此等當點即中性點，溶液的pH值等於7.0。但中和的一方若為弱酸或弱鹼，由於中和過程中所生成的鹽，在水中進行水解，因此，盡管達到等當點，但溶液並非中性，而根據生成鹽水的水解可能呈現酸性或鹼性，pH值的大小由所生成鹽的水解度決定。
(二)投葯中和法 投葯中和法是應用廣泛的一種中和方法。最常用的鹼性葯劑是石灰，有時也選用苛性鈉，碳酸鈉、石灰石或白雲石不等。選擇鹼性葯劑時，不僅要考慮它本身的溶解性，反應速度、成本、二次污染、使用方便等因素，而且還要考慮中和產物的性狀、數量及處理費用等因素。
三)過濾中和法 一般適用於處理含酸濃度較低(硫酸<20g/L，鹽酸、硝酸<20g/L的少量酸性廢水，對含有大量懸浮物、油、重金屬鹽類和其他有毒物質的酸性廢水不適用。 濾料可用石灰石或白雲石，石灰石濾料反應速度比白雲石快，但進水中硫酸充許濃度則較白雲石濾料低。中和鹽酸、硝酸廢水，兩者均可採用。中和含硫酸廢水，採用白雲石為宜。 常用中和方法 選擇中和方法時應考慮以下因素 ①含酸或含鹼廢水所含酸類或鹼類的性質、濃度、水量及其變化規律。 ②首先應尋找能就地取材的酸性或鹼性廢料，並盡可能地加以利用。
③本地區中和葯劑或材料(如石灰、石灰石等)的供應情況。 ④接納廢水的水體性質和城市下水管道能容納廢水的條件。 此外，酸性污水還可根據排出情況及含酸濃度，對中和方法進行選擇。
❺ 硫酸工業廢水怎麼處理
硫酸工業廢水的處理，通常均採用中和法處理工藝，而中和法處理系統專一般分成三個屬組成部分：中和葯劑的制備和投配、中和反應及沉降、污泥處置等。
中和硫酸廢水的葯劑有生石灰、石灰石、電石渣等，最常用的仍是生石灰，優點是經濟，缺點是在使用時，環境衛生較差。在中和反應之前，需將生石灰配製成一定濃度的石灰乳溶液。中和反應的工藝技術，將依據廢水水質來確定，最常用的是石灰法和石灰-鐵鹽法。
❻ 硫酸廢液處理
因為氨水和硫酸氫根反應為吸熱反應，所以溫度降低
❼ 含硫酸廢水中和處理應該考慮哪些
注意酸的濃度及鹼的濃度，加鹼速度，會放熱
含酸廢水是兩種重要的工業廢液。一般回來說，酸含量大於3～5％的答高濃度廢水稱為廢酸液，這類廢液首先要考慮採用特殊的方法回收其中的酸。酸含量小於3～5％的酸性廢水，回收價值不大，常採用中和處理方法，使其pH值達到排放廢水的標准。所以若是要中和處理含酸廢水就得硫酸廢水濃度進行限制，濃度應該限制在3～5％以內。因為含硫酸廢水來源不同，且水量大小不一，如果廢水中沒有含其他污染物的話，只有含硫酸，水量又不多，那麼可以使用液鹼中和比較方便，不會產生沉澱物，中和至6--9便可直接排放。如果沒其它污染物，水量大的話，那麼可以使用石灰粉（比液鹼便宜）中和較好，不過會產生硫酸鈣與碳酸鈣沉澱，需要配備壓濾機壓泥。
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❽ 酸洗廢水的硫酸廢液的處理
鋼鐵工業硫酸洗液處理工藝主要有中和法、硫酸鐵鹽法、有機溶液萃內取法、滲析法、離子交換法容等方法。後面三種方法尚處於試驗研究階段，工業應用較多的是硫酸鐵鹽法生產硫酸亞鐵、聚合鐵及顏料等產品。
1、中和法
2、硫酸鐵鹽法3、擴散滲析—隔膜電解
4、氧化鐵紅硫銨法
5、濕地法
6、生物法
❾ 含硫酸廢水如何處理
水量在100方/天，抄cod又高，而且又襲含重金屬。建議先去除重金屬，然後在去除cod.如果要保證重金屬的處理效果，可以採用此處理處理工藝：
原水→離子交換（除砷）→法學沉澱（除鉻）→芬頓氧化（除cod）→出水。對於這種問題詳細可以到環'保'通跟大家討論。